长春人卫站在吉林1.2m近红外非合作目标激光测距平台上完成极限探测指标验证

2024-03-11 17:49

2024年1月28日，长春人造卫星观测站与长春光学精密机械与物理研究所、空天信息创新研究院在吉林新建1．2m近红外激光测距平台上联合开展非合作目标极限探测指标验证实验，成功获得了非合作目标（NORAD编号：00900）的激光测距微弱回波数据。经处理，有效数据弧段长度为1分15秒，有效数据点数为47个，等效1000km目标的最小尺寸为0．1174m，达到了1．2m近红外激光测距系统的非合作目标激光探测极限指标要求，至此圆满完成了极限探测指标的实验验证。

NORAD编号00900目标1964年10月发射的美国空军微小卫星（雷达标校球），名称为CALSPHERE 1。目标为直径14英寸（35．6cm）的抛光铝空心球体，质量为0．98kg（目标形状数据来源：Siegfried W． Janson《Micro／Nanotecnology for Picosatellites》），其设计轨道为1000km高度的极地轨道，用作雷达目标和大气密度监测仪的标校目标，可以使用轨道跟踪数据来确定卫星阻力水平，从而确定大气密度与高度的关系。当日观测时天气条件良好，目标在短波导星相机中可见，观测时段为2024年1月28日10点55分至1点59分（UTC时间），观测弧段目标最大俯仰角为63．5°，最小可见俯仰角为21．7°。

小尺寸非合作目标探测对测距系统的望远镜跟踪指向精度、探测器的单光子探测灵敏度、距离门控时间精度、暗弱空间碎片目标监视跟踪、激光器的光束质量以及收发光轴平行性等均提出了极高的要求和极大的挑战。目前我国对重要的在轨应用卫星都会进行空间碎片监测，构建我国的高精度空间碎片监测网需求迫切。长春人卫站与长春光机所和空天院合作，联合承担了部署在吉林的1．2m近红外激光测距平台系统的研制工作。各研制单位充分发挥各自在望远镜系统研制、测距控制软硬件研制、非合作目标测距、高功率激光器研制等方面的技术领先优势和长期技术积累。建设完成的1．2m近红外激光测距系统已于2023年7月通过了系统的整体出所检测和评审，目前正处于系统初期运行阶段。此次极限指标探测成功充分验证了所建设的1．2m近红外激光测距系统对小尺寸暗弱非合作目标的激光探测能力，对于构建我国空间碎片地基高精度激光监测网意义重大，对于开展低轨道空间碎片目标的高精度轨道编目、碰撞预警以及精密测定轨等应用研究也将起到积极的促进作用。